煤矿智能化安全管理信息系统建设

煤矿智能化安全管理信息系统建设

摘要：目前国内多数煤矿的生产方案依旧存在着较大的不足，各类安全标准、安全管理制度、信息传递等均未达到较高水平的信息化，安全体系架构不完整，存在着安全生产隐患排查不彻底、风险分级管控能力不足，对各类安全事故主要是依靠“被动防御”，未形成完整的隐患排查—风险分级管控—风险整改闭环管理体系，无法满足煤矿安全生产的实际需求。为了彻底解决煤矿安全管理手段的不足，结合大数据和信息化技术，提出一种新的煤矿智能化安全管理信息系统，实现以煤矿风险等级管控和风险隐患排查治理的信息化为核心的双重预防机制。

关键词：煤矿安全管理；双重预防工作机制；信息化

引言

作为我国的主要能源，煤炭资源的安全生产形势相对严峻，一些违法违规的行为导致生产开采过程存在较大的安全生产风险，部分煤矿企业缺乏主体责任，对于煤矿灾害治理能力相对有限，在安全生产过程中相关的责任制度及措施落实不够到位，导致违章作业和违章指挥的现象屡禁不止。在这一背景下，加强煤矿企业的安全生产管理工作，通过信息化和智能化的管理模式进行创新性改革，既能够有效地保障各项规章制度和措施的安全落实，也能够有效地排除各种危险因素，避免了人为作业过程中存在的各种风险问题，对于促进煤矿企业的安全生产工作具有至关重要的应用价值。

1安全标志管理工作现状

我国安全标志制度是依法对涉及矿山安全生产及职工安全健康产品采取的强制性管理制度。自１９９０年正式实施以来，在科学分析总结煤矿安全生产现实需求和客观规律、

吸取重特大事故教训、吸纳借鉴国外成功经验的基础上，逐步建立起了健全的安标法律法规体系和管理机制。根据《安全生产法》等规定，纳入安全标志管理目录的矿用产品须按照相关技术标准和安全管理要求，经检测检验合格，取得安全标志后才能由专业生产单位生产、销售，煤矿才能采购、使用。安全标志管理经过３０余年的发展，已有机融入煤矿安全风险分级管控和隐患排查治理“双重预防”机制，成为煤矿安全生产监管监察体系的重要组成、煤矿设备安全的基本制度、安全生产源头管理的重要前置手段、安全监管监察的重要“抓手”，在防范煤矿重大灾害事故、提高煤矿安全保障水平、促进煤矿安全生产形势持续稳定好转发挥了不可替代的基础性保障作用，得到了国内外相关方的广泛认可和遵守。

2煤矿智能化安全管理信息系统建设

2.1双重预防机制系统子模块设计

为了适应不同煤矿安全管理模式的差异性，同时提高该安全管理信息系统的应用灵活性和可靠性，根据煤矿安全管理架构，将不同类型的安全管理系统进行模块化设计。对风险源的识别和分析也采用了递进式分析及自上而下扩展的方案，将一个复杂的系统用多个功能的模块进行分解，提高数据信息传递的效率和可靠性。同时各个模块之间具有横向的数据传输通道，能够实现数据的相互交换和跨模块调用，实现对煤矿安全生产管理的全面信息化控制，提升安全管理效率和可靠性。煤矿安全管理信息系统的模块设置主要包括了信息公告管理模块、风险分级管控模块、隐患闭环管理模块、数据分析预测模块、系统管理模块5个部分。（1）信息公告管理模块主要是用于显示煤矿管理的法律法规，展示隐患闭环公示并对风险库的更新情况进行公告。（2）风险分级管控模块内主要包含了风险数据库、风险点排查台账、危险源辨识及风险评价与分级等，主要作用是把责任细化到班

组、人员，为明确责任事故管理人员、提高风险管控效果奠定基础。该模块内还包含了风险信息下达功能，能够根据风险类别、风险度将其自动推送给责任班组，实现风险数据信息的自动下达，提高风险管控的全面性。（3）隐患闭环管理模块主要包含了隐患排查知识库、隐患信息录入及隐患通知下达等功能，能够将煤矿企业的隐患管理流程化、程序化及规范化，并根据煤矿安全生产的实际需求和隐患排查模式实现所识别风险源的智能分类、自动推送、闭环管理。（4）数据分析及预测模块主要功能是根据煤矿生产监测数据及煤矿安全风险识别信息进行数据的分析，将风险因素、风险位置、风险等级等进行可视化监测，将相关风险信息及时进行可视化显示，为快速进行风险定位和风险解决奠定基础。（5）系统管理模块主要是对不同人员设置不同的管控权限，建立煤矿安全生产管理的顶层控制逻辑，实现所有安全管理信息的顺利管控。

2.2图像识别技术

图像识别技术在煤矿井下的主要应用场景是对设备状态的识别，包括带式输送机的物料状态、仪表读数的视频识别，以及对人脸、人员行为识别等，可以在一些特定区域替代人员值守和监督，实现带式输送机异物识别、煤量检测、违章作业监督等，还可用于煤矸识别和分选。目前，图像识别技术已在部分矿井试用，但受到煤矿井下环境的影响，以及识别技术水平的参差不齐，应用效果也不尽相同。

2.3井下信息传输网络线路

在煤矿开采过程中，通常需要在井下设置有线和无线传输通讯网络，从而为煤矿信息智能化管理系统提供必备的硬件设施。在网络线路的布设过程中，需要WIFI、LORA以及5G等技术，并且传输网络的设置上也应当保障宽带足够大、中继设备少以及设备功能强等基础优势。首先，矿井传输网络的宽带直接影响了信息的传输速率，足够大的宽带能够很

好地保障无线的顺利接入，进而促进传输距离的进一步扩大，增强设备的抵抗故障能力，在面对突发事件时能够很好地处理。同时，网络架构中的荣誉架构也能能够有效促进光网络的形成。其次，在网络传输过程中，信息传输网络线路所需要的中继设备相对较少，网络设备的体积也相对较小，既能够满足系统兼容性的基础要求，也能够保障稳定的性能。从这一层面来看，加强井下信息传输网络线路的应用能够促进信息智能化系统的有效管理，确保网络环境安全。最后，设备功能的进一步强大是井下信息传输网络线路的一个技术应用，对于煤矿企业的核心业务来讲，所需要的服务器需要有较强的冗余功能，该技术的应用具有掉电保护功能，从而促进网络的良好运作。

2.4防爆安全技术研究

（１）隔爆技术安全评估研究。从原理、模型、方法上深入研究设备大型化、功能组合化、智能化发展带来的隔爆技术安全评估方法。（２）本安、浇封技术安全评估研究。研究设备智能化、传输距离远带来的高能量、远距离传输本质安全能量评估技术，复杂设备结构带来的本安、浇封等多种防爆型式复合的防爆技术安全评估。（３）煤矿爆炸性环境安全评估技术研究。研究防爆设备的安装、使用、维护、大修与报废等方面的安全评估技术，围绕本安系统评定、光辐射安全、射频防爆安全等方面，现场评估煤矿井下爆炸性环境，研究煤矿井下场所防爆分区方式及相关管理措施。

结语

煤矿井下的环境条件相对特殊，在进行智能化改革的过程中面临较多的困境。利用信息智能化管理系统强化各种信息技术的应用，既能构建和井下空间的实际环境，对各项技术进行有效地创新、改进和调整，也能够结合煤矿开采过程中的环境安全需求有效地实现信息化和智能化管理，对于构建煤矿产业基础应用框架，提高煤矿产业中心调控能力具有